采煤机往年问答.docx

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采煤机往年问答

采煤机的功率是如何确定的

根据设计年产量M计算设计生产力Q→采用单位生产力所消耗的能量的方法来计算截割功率→根据截割功率以及截割比能耗计算装机总功率

截割部是如何密封的

高速轴油封选用最合适密封材料、结构、提高其使用寿命；

摇壁回转轴承用油脂（2＃锂基脂）润滑并用油封把它与固定箱油池隔开；

对低速轴（如滚筒轴、行走轮轴等）改用端面浮动油封。

通过O型密封圈弹性变形产生端比压。

使浮动环靠紧并传递扭矩，补偿磨损。

该油封对振动、冲击及轴向、径向偏斜不敏感，特别适用于低速（2ｍ/s以下）、有煤粉泥浆条件下密封

齿轮材料机械性能有哪些要求材料如何选择

齿轮材料的基本要求:

1、齿面要硬，齿芯要韧，以防止齿面的各种失效2、易于加工及热处理3、在交变荷载和冲击荷载下有足够的弯曲强度

速度较高的齿轮传动，齿面容易产生疲劳点蚀，应选择齿面硬度较高而硬层较厚的材料；有冲击载荷的齿轮传动，轮齿容易折断，应选择韧性较好的材料；低速重载的齿轮传动，轮齿容易折断，齿面易磨损，应选择机械强度大，齿面硬度高的材料。

中厚煤层对该设计体现在哪些方面

根据自己的型号回答

摇臂的输出轴与滚筒连接方式及其特点

滚筒的连接方式采用方形法兰机构，利用方形法兰机构把截割滚筒安装在摇臂的输出轴上。

并用螺栓进行轴向固定，以防止滚筒割煤过程中产生的轴向移动。

螺栓安装好后，必须用铁丝串接降松。

摇臂的壳体结构设计

零件图的材料标注

传动冷却方法

滚筒的设计与绘制

轴承的选择与定位

1.根据轴承工作条件（包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环境、环境温度等），选择轴承基本类型、公差等级和游隙；

2.根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过计算确定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号，再验算寿命；

3.验算所选轴承的额定载荷和极限转速。

选择轴承的主要考虑因素是极限转速、要求的确良寿命和载荷能力，其它的因素则有助于确定轴承类型、结构、尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。

一般情况下：

对承受推力载荷时选用推力轴承、角接触轴承，对高速应用场合通常使用球轴承，承受重的径向载荷时，则选用滚子轴承。

锁紧螺母定位法，隔套定位法，阶梯轴套定位，固定端盖定位法

零件图的标注

完整的尺寸，技术要求，标题栏

刮板机的工作过程自己看着说

部件图的剖视选择

选择视图的原则是：

在完整、清晰的表达零件内、外形状的前提下，尽量减少图形数量，以方便画图和看图

采高及滚筒直径P13和P53

调高油缸的布置方式作用

实现摇臂的升降

离合器如何动作工作原理

截齿分布方式P59

卧底量是多少作用如何

采煤机的卧底就是采煤机滚筒的最大下切量，即采煤机可以割进底板的最大深度；一般是为保证在机头，机尾的三角煤，在与刮板机配套时在机头机尾根据摇臂下摆角度确定的深度。

有了卧底量之后可以保证在推溜子的时候不会越推越高，在一个很重要的就是机头机尾的三角煤，但这个卧底量要采煤机厂家和刮板机厂家做完技术配套之后才会有一个具体的数值！

双电机有何优点

驱动功率大、机身高度低

什么是过煤高度

采煤机底部和刮板机中间的距离

滚筒载荷过大时如何保护

采煤机滚筒往往承受大的冲击载荷，为了保护传动件不易受损，在传动系统中设有机械过载保护装置，如在机械传动中安装安全销。

通常安全销的剪切强度为电动机额定力矩的2倍－倍

弯弧板的加工方法

采煤机和刮板机如何配套

变位系数的选择

按给定中心距为

计算啮合角

，计算出变位系数

，其中

。

再根据齿数比

，选择变位系数线图，故应按照线图左侧的斜线分配变位系数

，最后得出

行星架材料及设计因素

齿轮强度的校核

对于闭式软齿面齿轮传动，主要失效形式为齿面点蚀，一般是按接触疲劳强度进行设计，按弯曲疲劳强度进行校核，这时影响齿轮强度的最主要几何参数是直径（或中心距）

卧底量的定义

截深：

采煤机滚筒切入煤壁的深度称为截深。

卧底量：

采煤机滚筒降至最低所能切割的运输机底面以下的深度。

过煤空间：

刮板机中部槽到采煤机底部的距离。

铲前距：

采煤机滚筒内侧至输送机煤板外侧的距离。

梁端距：

滚筒内侧至支架前探梁外侧的距离。

三机配套：

以采煤机为中心,综采工作面实现采煤机、液压支架、刮板输送机三种设备的匹配关系。

包括生产能力配套、移架速度与牵引速度配套、相关尺寸配套。

铸件退火作用是什么

退火的目的在于：

①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

②软化工件以便进行切削加工。

③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。

④为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。

渐开线花键分度圆直径如何计算

行星减速器的简图这个太简单不画了

润滑方式是什么

采煤机截割部传动的功率大，传动件不仅受冲击且负载很大，因此传动装置的润滑十分重要。

最常用的方法是飞溅润滑。

随着现代采煤机功率的加大，采取强制方法的润滑也日见增多，即用专门的润滑装置将润滑油供应到各个润滑点上。

采煤机摇壁齿轮的润滑具有特殊性，它不仅承载重、冲击大，而且割顶煤或割底煤时，摇壁中的润滑油集中在一端，使其他部位的齿轮得不到润滑，因此，在采煤机操作中，当滚筒割顶煤右卧底时，工作一段时间后，应停止牵引，将摇壁下降或放平，使摇壁内全部齿轮都得到润滑后再工作。

滚筒的采高及摆动幅度P13

行星传动浮动量如何确定的通过什么方式实现该浮动量

电机柔性扭矩轴要实现什么功能

弹性转矩轴作为截割传动系统的弹性缓冲装置，安装在截割电动机空心轴内两端，分别通过花键与电动机转子和系统的第一级齿轮相连，性能:

弹性缓冲，过载保护，传递动力

摇臂的传动过程传动比分配P70

根据最大扭矩确定模数，在根据模数确定前一级传动比

调高范围，滚筒转速如何确定已知的

滚筒对滚方式的特点

（1）正向对滚。

使用条件：

薄煤层采煤机。

优点：

煤流不被摇臂挡住，装煤口尺寸大。

缺点：

前滚筒产生煤尘多，碎煤易伤人。

（2）反向对滚。

使用条件：

中厚煤层采煤机。

优点：

煤尘少，碎煤不易伤人。

缺点：

煤流被摇臂挡住，减小了装煤口。

（位于课本第56页，结合课本图片方便记忆）

采煤机的采煤过程

穿钢丝的作用

当一个螺栓有松动的趋势，它应该拉动铁丝，让临近的螺栓有旋紧的趋势。

将钢丝穿入各螺纹头部的孔内，将各螺钉串联起来，使其相互制动。

悬臂内齿轮的润滑冷却

花键标注的意义

内花键：

INT外花键：

EXT花键副：

INT/EXT

齿数：

z（前面加齿数值）模数：

m（前面加模数值）30°平齿根：

30P

30°圆齿根：

30R°圆齿根：

45°圆齿根：

45R

45°直线齿形圆齿根：

45ST公差等级：

4、5、6或7

配合类别：

H（内花键）；k、js、h、f、e或d（外花键）标准号：

GB/—1995

铸件内部缺陷检测

对于内部缺陷，常用的无损检测方法是射线检测和超声检测。

其中射线检测效果最好，它能够得到反映内部缺陷种类、形状、大小和分布情况的直观图像，但对于大厚度的大型铸件，超声检测是很有效的，可以比较精确地测出内部缺陷的位置、当量大小和分布情况。

齿轮轴的加工工艺

1.将铸造完的毛坯进行粗车，用卧式车床车出两个端面并钻中心孔用以固定，然后车外圆。

2.粗车完成以后进行热处理，选用的材料是45号钢，采用的热处理方法是调质。

3.热处理完毕以后对工件进行精加工，车出符合要求的外圆和端面、倒角。

4.插内花键。

用插刀插出内花键.

5.对外圆和端面进行粗磨和精磨，使其达到要求的表面粗糙度。

装机功率对截割部有什么影响

装机功率越大，采煤机适应的煤层越坚硬，生产率也越高。

一级行星传动的传动比计算

内齿圈的齿数除以太阳轮的齿数加1

采煤机的三机配套

“三机”是指煤矿综采工作面的采煤机、刮板输送机及液压支架三种机械。

采煤机要依靠刮板输送机导向并在其上移动，刮板输送机依靠液压支架推移，液压支架又靠刮板输送机支承而移动。

内外喷雾作用安装位置

采用内喷雾时，水由安装在截割滚筒上的喷嘴直接向截齿的切割点喷射，形成“湿式截割”；采用外喷雾时，水由安装在截割部的固定箱上、摇臂上或挡煤板上的喷嘴喷出，形成水雾覆盖尘源，从而使粉尘湿润沉降。

内喷雾水首先通过冷却管进入摇臂内部，对液压油进行冷却，然后进入摇臂壳体冷却后，由内喷雾喷出。

外喷雾水首先对电机进行冷却，然后进入摇臂壳体冷却喷出

为什么采用弯摇臂

增加过煤高度，提升装煤效果

轴承的寿命计算如何进行

1．根据主机的技术参数和支承部位结构，初选轴承的类型和尺寸，计算作用于轴承上的负荷；

2．计算当量动负荷；

3．根据轴承额定寿命公式计算轴承的寿命；

4．验算额定静负荷和极限转速。

行星架如何加工

齿轮腔的润滑问题

采用飞溅润滑。

《机械设计》P56

牵引功率如何确定

《采掘机械》P31，影响牵引力的因素。

（牵引力和牵引功率差不多吧）

本文设计与前人的区别创新点

行走过程中倾覆力矩如何承受

解释采煤机型号含义悬臂式

行星机构有限元分析约束载荷施加

浮动油封的工作原理

浮动油封的密封原理是:

两个浮环靠O形密封圈受轴向压缩后的变形,产生对浮环密封端面的压紧力.随着密封端面的均匀磨损,这种由O形密封圈储存的弹性能量逐步释放,从而起到轴向补偿作用.在设定的时间内密封面能保持良好的贴合,一般密封寿命在4000h以上。

通过调节动环腔体，进而调节动环和静环间的间隙和二者之间的压力，从而达到良好的动密封（动环与静环间的轴向密封）和静密封（O形圈与环、腔体间的径向密封）效果。

1、静密封环；2、O形圈（橡胶圈）；3、动密封环；4、O形圈（橡胶圈）

部件图上要表达哪些信息标注哪些尺寸

《机械制图》P324

传动部件的传动路线及装配

采煤机截割部的工作过程是先由电机内部扭矩轴转动带动各级传动系统，经过三级直齿圆柱齿轮传动，接着传递到行星减速装置，最终驱动采煤机滚筒转动

简单说下摇臂壳体的加工工艺

滚筒的作用

落煤和装煤

本采煤机使用条件其截割阻力多少

中硬煤层，薄煤层。

电机选型依据

防爆电机，根据功率和转速选择

喷雾装置原理

（《采掘机械》P25）

衬套加工工艺花键参数概述截齿角度的考虑采煤机的喷雾系统

传动系统传动比的配置

采煤机需要3~4级减速。

大功率中厚煤层采煤机，采用2K-H负号行星齿轮传动时，可能只需要三级减速。

行星齿轮传动安排在最后一级较合理，既可利用滚筒筒毅内的空间，又可减小前各级齿轮的传动比和尺寸。

目前有些大功率电牵引采煤机采用双行星齿轮传动，并置于滚筒筒毅内。

采煤机机身高度严格限制，传动比ij=3~4（行星齿轮传动5~6）;为有效利用空间，应从高速级向低速级递减，即ij+1＜ij

截齿配置（《采掘机械》P58）

轴上形位公差

若调转速是如何调节的

滚筒的转向

三机配套尺寸过煤高度

采煤机的工作过程

双滚筒采煤机工作时，前滚筒割顶部煤，后滚筒割底部煤。

因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次，可以进一刀；返回时又可以进一刀，即采煤机往返一次进二刀，这种采煤法称为双向采煤法。

滚筒轴上螺栓出串钢丝的作用

在滚筒轮毂螺栓头部上钻孔,用低碳钢丝穿入孔内,将各螺栓串联起来,使其互相制动。

使用串联钢丝防松,必须注意钢丝的穿入方向,否则适得其反。

串联钢丝防松可靠,但装拆不便

截割部的润滑

传动齿轮的常用润滑方式有2种:

油浴润滑和喷油润滑。

喷油润滑适用于圆周速度较高的场合,而且需要相应的润滑油泵和液压管路系统,结构较复杂。

采煤机截割部的传动齿轮圆周速度相对较低,适合采用油浴润滑,即在封闭的箱体中注入润滑油,油的深度以水平放置浸入大齿轮直径的1/3~1/4为宜。

为了增大采煤机的截割高度,摇臂中多使用惰轮来加大摇臂举升的高度,因此决定了截割部润滑的特殊性。

截割部工作时,摇臂带动滚筒不仅承载重、冲击大,而且割顶煤或割底部煤时,工作位置在变化。

割顶煤时摇臂举起,润滑油流入摇臂下部,上部行星齿轮减速部分、摇臂惰轮部分得不到有效润滑;割底煤时,润滑油流入行星减速部分,摇臂中的传动齿轮得不到润滑。

为了保证传动齿轮的有效润滑,一般采用2种措施:

在截割部箱体的结构设计上,采用两腔分离结构,即摇臂箱和行星减速部分通过一定的结构彼此隔开,成为2个箱体,分别注入润滑油进行各自传动齿轮的润滑;#在实际使用中,要求操作工人在摇臂工作一段时间后,应停止牵引,将摇臂下降或放平,使摇臂内的全部齿轮得到润滑后再工作。

尽管采用两箱分离的结构设计,在摇臂工作过程中,由于工作位置的变化,会使处于高处的齿轮依然得不到良好的润滑。

所以,需要第2项措施的配合,才能保证齿轮传动部件的有效润滑,延长传动部件的使用寿命,提高割煤的效率。

行星减速器为何放在高级端

即可利用滚筒筒毂内的空间，又可减小前级各级齿轮传动比和尺寸

行星减速器设计过程中如何均载

有3种均载结构：

弹性元件均载结构；基本构件浮动均载结构；杠杆联动均载结构。

为减少悬臂力矩，减少轴向尺寸，采用基本构件浮动均载结构——中心轮浮动。

输入齿轮和从动轮（太阳轮）采用花键联接，浮动件没有径向支持，由3（或4）个行星轮自动定心，3个行星轮互成120度，轮系运转时，当中心轮平衡时，其3个行星轮所受法向啮合力构成等边三角形的力封闭圈，达到均载效果，若受力不平衡中心轮则浮动，调整载荷在3个行星轮上的分配，达到平衡，实现均载。

截割部的传动装置设计参数

传动比、转速、转矩、功率

行星齿轮的工作原理和作用

根据能量守恒定律，三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零，从而得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程。

特性方程：

n1+an2-（1+a）n3=0

n1——太阳轮转速，n2——齿圈转速，n3——行星架转速，a——齿圈与太阳轮齿数比。

由特性方程可以看出，由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在太阳轮、环形内齿圈和行星架三个机构中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一个元件固定不动，或使其运动受一定的约束（即该元件的转速为某定值），则机构只有一个自由度，整个轮系以一定的传动比传递动力。

作用见采掘机械与支护设备69页（6）

轴承的选型和固定结构

截割和牵引电机功率设计

变频器的选型

变频器调速的调速范围宽，机械性能好，可以在比较宽的范围内实现系统的无级调速[1-2]，使采煤机在稳定的状态下运行。

变频技术在采煤机中的应用贯穿采煤机的整个运行过程。

采煤机启动阶段，在变频器的作用下，可以实现采煤机的“软启动”，减少对采煤机和供电网络的冲击[34]。

采煤机工作过程中，变频器的使用可以减少因地势和环境造成的采煤机受力不均现象，并且能够平衡左右牵引电机电流，实现无级调速的功能[5]。

在大倾角采煤工作面上，还需要变频器具有制动功能[6]，使牵引电机由牵引状态转为制动状态。

直摇臂和弯摇臂的区别

弯摇臂过煤量大，但是采高小

直摇臂采高大，拉底深，但是过煤量小

截割部的设计要求

截割部的传动过程

电机输出轴-通过渐开线花键-摇臂直齿轮减速机构-行星齿轮减速机构-滚筒（我的）

齿轮的加工工艺

1.锻造制坯

热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。

近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。

这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。

2.正火

这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备，以有效减少热处理变形。

所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相组织不均匀，直接影响金属切削加工和最终热处理，使得热变形大而无规律，零件质量无法控制。

为此，采用等温正火工艺。

实践证明，采用等温正火有效改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。

3.车削加工

为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。

从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量。

另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好。

4.滚、插齿

加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机，虽然调整维护方便，但生产效率较低，若完成较大产能需要多机同时生产。

随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。

5.剃齿

径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中。

公司自1995年技术改造购进意大利公司专用径向剃齿机以来，在这项技术上已经应用成熟，加工质量稳定可靠。

6.热处理

汽车齿轮要求渗碳淬火，以保证其良好的力学性能。

对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定可靠的热处理设备是必不可少的。

公司引进的是德国劳易公司的连续渗碳淬火生产线，获得了满意的热处理效果。

7.磨削加工

主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。

渗碳工艺和探伤方法

渗碳是将零件放在渗碳剂（渗碳介质）中，加热到中相奥氏体温度，经保温使碳原子渗人零件表面层的过程。

其目的是使零件表面层含碳量增加。

渗碳层的含碳量最好在C=0．85％一1．05％范围内，其深度一般为0．5一Zmm。

经淬火和低温四大处理后，使表面层具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持原来高的塑性和韧性。

为达到上述目的，渗碳零件必须是低碳钢和低合金钢。

根据所用渗碳剂不同，渗碳方法分为固体渗碳、气体渗碳和液体渗碳三种。

其中气体渗碳法生产率高，渗碳质且易控制，且易实现机器化和自动化。

它是目前应用最广的一种方＄。

气体渗碳法是将工件放人密封的加热炉（如井式气体渗碳炉）中，通人渗碳剂，加热到900—950℃，使零件在高温的渗碳气氛中进行渗碳的一种方法。

常用的气体渗碳剂有煤油、丙酮、天然气等化合物，而最常用的是煤油和丙酮。

零件渗碳后必须进行热处理，才能有效地发挥渗碳层的作用。

常用的热处理有下面三种。

（1）直接淬火法：

零件渗碳后，出炉经预冷，再淬火和低温回火的热处理工艺。

这种方法，只用于要求具有高的表面硬度，而其它性能不作要求的零件。

（2）一次淬火法：

零件渗碳后出炉空冷．再重新加热到淬火温度，进行淬火和低温回火的热处理工艺。

这种方法，用于对表面和心部的组织和机械性能，均有要求的零件。

（3）二次淬火法；它的方法是：

第一次淬火（或正火）是把零件渗碳后重新加热到A以上（850～900℃）进行油冷，其目的是使心部组织细化和消除表面层的网状渗联体。

然后再

将零件加热到共析钢和过共析钢正常的淬火温度（A；以上）进行第二次淬火，其目的是为了使表面层硬化。

最后，再进行低温回火，以降低淬火内应力。

此法工艺较复杂，主要用于表面层硬度、耐磨性和疲劳强度，以及心部的韧性和塑性等要求较高的重载零件。

常规无损检测方法有：

●超声检测UltrasonicTesting（缩写UT）；●射线检测RadiographicTesting（缩写RT）；●磁粉检测MagneticparticleTesting（缩写MT）；●渗透检验PenetrantTesting（缩写PT）；●涡流检测EddycurrentTesting（缩写ET）；

非常规无损检测技术有：

●声发射AcousticEmission（缩写AE）；●泄漏检测LeakTesting（缩写UT）；●光全息照相OpticalHolography；●红外热成象InfraredThermography；●微波检测MicrowaveTesting

双电机如何实现同步

双电机机械串接驱动方式，即采煤机截割部采用双电机联合驱动，电机1和2同时驱动，两驱动电机之间用惰轮连接，电机2与载荷连接，采煤机其他部分与单电机一样

在Adams中如何保证齿轮不干涉

解释齿轮精度符号标注含义

几何量公差与检测206页

三级配套时什么尺寸用到摇臂长度

浮动油封的工作原理

两个浮环靠O形密封圈受轴向压缩后的变形,产生对浮环密封端面的压紧力.随着密封端面的均匀磨损,这种由O形密封圈储存的弹性能量逐步释放,从而起到轴向补偿作用

摇臂如何与采煤机机身连接

齿轮的基圆齿根圆直径齿顶圆直径如何计算

最后一级齿轮如何装配

采煤机型号为。

。

。

。

。

中各符号的含义

内喷雾系统如何工作

行星架的选材和依据

壳体退火处理的目的

（1）细化晶粒。

（2）消除魏氏组织和带状组织。

（3）降低硬度，提高塑性，利于切削加工。

（4）消除内应力。

（5）对于铸件可消除粗晶，提高冲击韧性、塑性和强度

截割部壳体的形状涉及理由

摇臂中选用的轴承有哪些类型其依据是什么

调心滚子轴承，主要承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。

有高的径向载荷能力，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷。

该类轴承外圈滚道是球面形，故其调心性能良好，能补偿同轴度误差。

内圈单挡边圆柱滚子轴承，带单挡边的轴承承受一个方向轴向载荷、较大径向载荷

解释选用弯摇臂直摇臂与弯摇臂各有什么特点

为什么齿轮选用硬齿面

硬齿面齿轮的采用大大地促进了机器的重量轻、小型化和质量性能的提高，采用硬齿面齿轮传动使传动装置的体积大大地减少，可以降低制造成本

惰轮的作用

改变转向并不能改变传动比，传递扭矩，增加摇臂长度、增大滚筒调高范围

电机轴的结构

两端带有花键的轴，是离合器的一部分

弹性扭矩轴的作用及优点

行星减速器浮动方式

太阳轮浮动

芯轴的特点

芯轴只用来支承传动零件，而不传递动力，因此仅受弯曲作用

滚筒的连接方式

锥轴、方轴、锥盘和其他联接方式四种